JPH06507336A - Hybrid control method and system for flow control of liquid coating materials - Google Patents
Hybrid control method and system for flow control of liquid coating materialsInfo
- Publication number
- JPH06507336A JPH06507336A JP4500730A JP50073092A JPH06507336A JP H06507336 A JPH06507336 A JP H06507336A JP 4500730 A JP4500730 A JP 4500730A JP 50073092 A JP50073092 A JP 50073092A JP H06507336 A JPH06507336 A JP H06507336A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- flow rate
- liquid coating
- coating material
- function
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Spray Control Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 液体塗装材料の流量制御の為のハイブリッド制御方法およびシステム 技術分野 本発明は、液体塗装材料の流量を制御する為の方法及びシステムに関し、更に詳 細には、リファレンス信号に応答してフローレギュレータを制御することにより 、液体!!!装材料の流量を制御するハイブリッドfI4御方法及びシステムに 関する。[Detailed description of the invention] Hybrid control method and system for flow control of liquid coating materials Technical field The present invention relates to a method and system for controlling the flow rate of liquid coating materials, and more particularly to methods and systems for controlling the flow rate of liquid coating materials. Specifically, by controlling the flow regulator in response to a reference signal. ,liquid! ! ! Hybrid fI4 control method and system for controlling the flow rate of packaging materials related.
技術的背景 フルタイム閉ループ流体制御システムにおいては、所望流量を実際の流量と比較 し、所望流量を達成する為に、多くの場合ゲイン係数を含む制御アルゴリズムに 基づいて出力コマンド信号が訂正される。この種の閉鎖ループシステムは、一般 に、ライン内の実際の流量をコマンドされた流量にする為に、周期的な基礎付け のちとに作動される。Technical background In full-time closed-loop fluid control systems, the desired flow rate is compared to the actual flow rate. control algorithms that often include gain factors to achieve the desired flow rate. The output command signal is corrected based on the output command signal. This kind of closed loop system is commonly In order to bring the actual flow rate in the line to the commanded flow rate, periodic basis It will be activated later.
この種のフルタイム閉ループシステムに関連した1つの問題は、この種の制御方 法は、貧弱な動的応答特性を示すシステムにおいては良好に機能しないと言うこ とである。これは、この種の閉ループシステムでは、当該システムの安定性を確 保する為に、ゲインが恐ろしく低く設定されることによる。そのような低ゲイン の下では、f14mlシステムが、所望の設定点に*aするまでに恐ろしく長時 間を要することになってしまうのである。One problem associated with this type of full-time closed loop system is that this type of control method It is said that the method does not perform well in systems that exhibit poor dynamic response characteristics. That is. In this type of closed-loop system, this ensures the stability of the system. This is because the gain is set extremely low in order to maintain such low gain Under these conditions, the f14ml system takes an extremely long time to reach the desired set point. This will end up taking a lot of time.
流体制御システムにおいてしばしば用いられる別の方法は開ループ方式であり、 この方式では、較正データによって所定の出力コマンドと実際の流量とが関連付 けられる。この種のシステムにおいては、出力コマンド(jlち、流量設定点) をマニュアル設定し、その後で、所与の期間流量を調べると言う操作を連続的に 反復することによって較正を実施することが必要である。この操作は、当該コマ ンドにより所望の流量が達成されるまで実行される。この種の開ループにおいて は、制御されるべき流量の範囲に拡がりがあり、システムが非線形である場合に は、複数の較正点が必要とされるのが通常である。Another method often used in fluid control systems is the open-loop method, In this method, calibration data correlates a given output command with the actual flow rate. I get kicked. In this type of system, the output command (jl, flow set point) manually set and then continuously perform the operation to check the flow rate for a given period It is necessary to perform the calibration by iteration. This operation The command is run until the desired flow rate is achieved. In this kind of open loop is used when the range of flow rates to be controlled is wide and the system is nonlinear. Typically, multiple calibration points are required.
この覆の開ループ制御システムに関する間層の1つは、較正データの精度が、手 動的にめたデータ値と同程度の精度に過ぎないと言うことである。人的エラーに よって悪いデータが得られ、プロセスに手を加える頻度に応じて、較正プロセス 中に多量の流体が浪費されかねない。One of the key issues with this overarching open-loop control system is that the accuracy of the calibration data This means that it is only as accurate as a dynamically calculated data value. due to human error This can result in bad data and, depending on how often the process is modified, the calibration process A large amount of fluid may be wasted during the process.
更に、プロセスにとって、較正中は開ループシステムのラインをオフ(配管内の 流れ停止)しなければならず、この期間は生産損失時間に相当する。In addition, it is important for the process to turn off the lines of the open-loop system (inside the piping) during calibration. flow (stoppage), and this period corresponds to lost production time.
更に、この種の開ループ流体制御システムは、流体粘度に直接影響し、結果的に は流体流量に影響を及ぼす流体温度の変化に自動的に適応しない。かなりの温度 変化があった場合には、正確な流体流量制御の為の手動による較正手順は、異な った温度において繰り返される必要があるということである。Additionally, this type of open-loop fluid control system directly affects fluid viscosity, resulting in does not automatically adapt to changes in fluid temperature that affect fluid flow rate. considerable temperature If there is a change, the manual calibration procedure for accurate fluid flow control must be This means that it needs to be repeated at a certain temperature.
この種の開ループ流体fRIIシステムにおける更に別の間層は、この種のシス テムが、システムヒステリシスに遍心しないことである。換言すれば、システム が所定流量より低い流量で作動している場合に予め定められた流量を達成する為 に必要な出力またはリファレンスコマンドは、システムが所定流量より高い流量 で作動している場合に、前の場合と同じ予め定められた流量を達成する為に必要 な出力コマンドとは異なる場合があり得る。A further interlayer in this type of open loop fluidic fRII system is The system must not be too focused on system hysteresis. In other words, the system to achieve a predetermined flow rate when the is operating at a flow rate lower than the predetermined flow rate. The output or reference command required for required to achieve the same predetermined flow rate as in the previous case when operating at may be different from the standard output command.
両方のタイプの流体制御システムと関連した前記以外の多数の問題には次の間層 が含まれる、即ち、(1)使用する流体ごとにシステムのゲインを自動的に調整 する能力の欠如、(2)温度変化に基づいてフローメータの較正またはに係数を 自動的に調節する能力の欠如、(3)湿度の変動に対する設定値可変性の欠如、 (4)コマンド方向に基づいたシステム応答時間における差異に遍心する能力の 欠如、等である。A number of other problems associated with both types of fluid control systems include: (1) Automatically adjust system gains for each fluid used; (2) calibrating the flow meter based on temperature changes or (3) lack of setpoint variability with humidity fluctuations; (4) ability to account for differences in system response time based on command direction; lack, etc.
Hirano氏らに許可された米国特許4,724゜865には、比例式電動油 圧流体制御弁用制御回路が開示されている。この制御回路は、誤差信号が所定レ ベルより大きい場合に、誤差信号に基づく閉ループ制御から、前辺て設定された 入力信号に基づ(開ループ制御へ制御モードを切り替える制御ループ切り替え機 構を有する。U.S. Patent No. 4,724°865 to Hirano et al. A control circuit for a pressure fluid control valve is disclosed. This control circuit controls the error signal to a predetermined level. If the front side is set from closed-loop control based on the error signal, Control loop switcher that switches the control mode (to open loop control) based on the input signal It has a structure.
Gelsel氏らに許可された米国特許4.787゜332には、ロボットと使 用する為の接着剤塗布ポンプ制御システムが開示されており、この場合には、被 加工品に塗布される接着材料の流量が自動的に変えられる。U.S. Patent 4.787°332, granted to Gelsel et al. An adhesive dispensing pump control system is disclosed for use in The flow rate of adhesive material applied to the workpiece is automatically varied.
このシステムにおいては、塗布ポンプの入り口と出口との間の圧力差を実質的に 一定に保持することにより、塗布されつつある接着剤の粘性変化に対するシステ ム感度を比較的鈍くする。In this system, the pressure difference between the inlet and outlet of the dispensing pump is substantially reduced. By holding it constant, the system is protected against changes in the viscosity of the adhesive being applied. Make the system's sensitivity relatively dull.
Ewiog氏に許可された米国特許4,679.585には、低レベル信号に対 する応答を強化し、バルブ電機子サスペンションのヒステリシスを相殺する電気 機械的振動を誘発する電気回路を育する高速応答流量計が開示されている。U.S. Pat. No. 4,679.585, issued to Mr. Ewiog, includes a electric to enhance the response and offset the hysteresis of the valve armature suspension. A fast response flow meter is disclosed that develops an electrical circuit that induces mechanical vibrations.
Vetter氏に許可された米国特許4,838.311には、塗装ロボットに 取付けられるプログラムされた吹付は装置用制御システムについて開示されてい る。U.S. Patent 4,838.311, granted to Mr. Vetter, includes a painting robot. A programmed spray installed is disclosed for the control system for the device. Ru.
塗装される車体とロボットの相対位置の関数として自動的に制御されるパイロッ トニードルバルブにより、予め定められた時点において、塗料がスイッチオン及 びスイッチオフされる。Pilot automatically controlled as a function of the relative position of the robot and the car body to be painted. The needle valve allows the paint to switch on and off at predetermined times. and switched off.
Rossetti氏に許可された米国特許4,705゜083には、粘度および バルブ開閉の為の遅延時間を計算することにより、着色剤がプラスマイナス1パ ーセント未満の誤差で塗布されるように電磁弁から放出される着色剤の量を較正 する為のコンピユータ化された方法が開示されている。U.S. Pat. No. 4,705°083, issued to Mr. Rossetti, describes the By calculating the delay time for opening and closing the valve, the colorant Calibrates the amount of colorant released from the solenoid valve to be applied with an error of less than -cent A computerized method for doing so is disclosed.
Galotto氏に許可された米国特許4.726゜528には、ロボットに取 り付けられたスプレーガンにエナメル又は塗料を供給する圧力を感知する為の圧 力感知要素を有し、ロボットと共に使用する為の圧力イコライザが開示されてい る。U.S. Patent No. 4.726°528, granted to Mr. Galotto, states that Pressure to sense the pressure of supplying enamel or paint to the attached spray gun A pressure equalizer having a force sensing element and for use with a robot is disclosed. Ru.
本願発明に対して若干の関連性を有する米国特許として、特許番号第3.653 ,393号、第3.989゜935号、第4.162.689号、第4.420 ,812号、第4.484.120号、第4,546.795号、第4.556 .032号、第4.785.760号、及び、東4.807.561号が挙げら れる。Patent No. 3.653 is a U.S. patent that has some relevance to the present invention. , No. 393, No. 3.989゜935, No. 4.162.689, No. 4.420 , No. 812, No. 4.484.120, No. 4,546.795, No. 4.556 .. 032, 4.785.760, and Higashi 4.807.561. It will be done.
発明の開示 本発明の目的は、最初は開ループモードにおいてフローレギュレータを制御し、 次に、レギュレータを通る流体の流量が安定した後で、フローレギュレータを閉 ループモードで制御する為の改良された方法及びシステムを提供することにある 。Disclosure of invention The object of the invention is to initially control the flow regulator in open loop mode, Then close the flow regulator after the fluid flow rate through the regulator has stabilized. The object of the present invention is to provide an improved method and system for controlling in loop mode. .
本発明の他の目的は、開ループモードにおいて用いられる初期コマンドは較正デ ータから決定されると共に、該較正データは所望流量を達成する為に必要な実際 のコマンドに基づいて更新されるように構成された、フローレギュレータを制御 する為の改良された)\イブリッドな方法及びシステムを提供することにある。Another object of the invention is that the initial command used in open loop mode is The calibration data is determined from the actual flow rate required to achieve the desired flow rate. Controls a flow regulator configured to update based on the commands of The object of the present invention is to provide an improved method and system for doing so.
本発明の更にもう1つの目的は、システムの開ループモードにおいて用いられる 較正データは、特定の流体に関して収集されて記憶され、その場合、較正データ は、例えば流体温度、流体粘度、及び、機械的/空気的なシステム変化等のよう なシステム作動条件の変動に対して補償する為に動的に更新されるように構成さ れた、改良方法及びシステムを提供することにある。これにより、較正データは 、所望流量を達成すべく自動的に翼間される。Yet another object of the invention is to use the system in open loop mode. Calibration data is collected and stored for a particular fluid, in which case the calibration data such as fluid temperature, fluid viscosity, and mechanical/pneumatic system changes. configured to be dynamically updated to compensate for fluctuations in system operating conditions. The objective is to provide an improved method and system. This makes the calibration data , automatically between the blades to achieve the desired flow rate.
本発明の前述の目的及び他の目的を達成するにあたうては、フローレギュレータ 及び電気的制御信号に応答してフローレギュレータを動作させる為のトランスジ ューサを制御する為の方法が提供される。フローレギュレータによって調整され る液体塗装材料の流量は、リファレンス信号に応答して制御される。この方法は 、閉ループモード及び開ループモードを有している。この方法は、液体塗装材料 に関する少なくとも1つの期待流量を表す較正データセットを記憶するステップ を含む。更に、この方法は、リファレンス信号の関数として設定信号を生成する 為にリファレンス信号を較正データと関連づけるステップ、及び、開ループモー ドにおいて、フローレギュレータが液体塗装材料の流量を期待流量に調整するよ うに、設定信号に従い第1の電気的制御信号を生成するステップを含む。この方 法は、更に、調整された液体塗装材料の関数としてフィードバック信号を生成す るステップ、及び、設定信号とフィードバック信号との間の差の関数として誤差 信号を生成するステップを含む。更に、閉ループモードにおいて、誤差信号の関 数としてW12の電気的制御信号を生成するステップが含まれる。誤差信号は、 液体塗装材料の流量変化所望量を表す。最後に、第1の電気的制御信号を生成す るステップの後で予め定められた時間が経過した後において、開ループモードは 閉ループモードに変えられる。更に、この方法は、閉ループモードにおける実際 流量が第2の電気的制御信号によって表された所定流量範囲内にある場合には、 システム作動条件の変動を補償する為の所望流量を表す1組の修正された較正デ ータの設定を修正するステップを含むことが好ましい。In achieving the foregoing and other objects of the present invention, a flow regulator and a transformer for operating the flow regulator in response to electrical control signals. A method is provided for controlling a user. regulated by flow regulator The flow rate of liquid coating material is controlled in response to a reference signal. This method is , has a closed-loop mode and an open-loop mode. This method uses liquid painting materials storing a calibration data set representing at least one expected flow rate for including. Furthermore, the method generates the configuration signal as a function of the reference signal. a step of associating a reference signal with calibration data for The flow regulator adjusts the flow rate of the liquid coating material to the expected flow rate. The method includes the step of generating a first electrical control signal according to the setting signal. This person The method further generates a feedback signal as a function of the adjusted liquid coating material. step and the error as a function of the difference between the set-up signal and the feedback signal. and generating a signal. Furthermore, in closed-loop mode, the function of the error signal is The step of generating an electrical control signal of W12 as a number is included. The error signal is Represents the desired amount of change in flow rate of liquid coating material. Finally, a first electrical control signal is generated. After a predetermined period of time has elapsed after the step Can be changed to closed loop mode. Furthermore, this method is useful in practice in closed-loop mode. If the flow rate is within the predetermined flow range represented by the second electrical control signal, A set of modified calibration data representing desired flow rates to compensate for variations in system operating conditions. Preferably, the method includes the step of modifying the settings of the data.
更に、この方法は、塗装ゾーン内に置かれた物品を吹き付は塗装することが可能 であり、この場合、この方法は、複数の制御軸のまわりに可動なサポートヘッド を備えたロボットを利用する。噴霧化装置がサポートヘッドに取付けられる。フ ローレギュレータは、液体供給源から噴霧化装置までの液体塗装材料の流量を制 御する。吹き付は塗装の為のこの方法は、物品の表面を噴霧化された液体塗装材 料で塗装する為に、噴霧化装置を複数の制御軸のまわりに塗装ゾーン内の物品か ら予め定められた距離に位置するプログラムされた通路に沿った種々の位置まで 移動するステップ、及び、塗装ゾーン内の物品の吹き付は塗装を制御する為に、 フローレギュレータとロボットを自動的に協調操作するステップを含む前記の各 ステップを有する。Additionally, this method allows spray painting of objects placed within the painting zone. In this case, the method uses a support head that is movable around multiple control axes. Use a robot equipped with An atomization device is attached to the support head. centre A low regulator controls the flow of liquid coating material from the liquid supply source to the atomizer. control Spraying is a method of painting in which an atomized liquid coating material is applied to the surface of an article. The atomizer is moved around multiple control axes to spray objects in the coating zone. to various positions along a programmed path located at predetermined distances from The moving steps and spraying of objects within the coating zone are performed to control the coating. Each of the above, including the step of automatically and cooperatively operating the flow regulator and the robot. Has steps.
本発明の前述の目的および他の目的を達成する為に、前述の各方法を実行するシ ステムも提供される。In order to achieve the foregoing and other objects of the present invention, a system for carrying out each of the foregoing methods is provided. A stem is also provided.
更に、調整された液体塗装材料の温度の関数としての温度信号を生成する為に温 度センサが用0られることが好ましく、この温度信号は、温度信号の関数として 較正データの設定を修正する為に利用されても良0゜ 同様に、湿度センサを温 度センサとほぼ同じ態様でやj用しても良い。Additionally, the temperature is measured to generate a temperature signal as a function of the temperature of the conditioned liquid coating material. Preferably, a temperature sensor is used, which temperature signal is determined as a function of the temperature signal. It may also be used to modify the calibration data settings.Similarly, the humidity sensor can be It may be used in almost the same manner as the degree sensor.
本発明の方法及びシステムの使用によって多くの’!31.aがもたらされる。By using the method and system of the present invention, many’! 31. a is brought about.
例えば、マニュアル作業、材料の無駄、及び生産時間ロスの大幅削減が可能とな る。更に、本発明の方法及びシステムは、本発明の好まし111実施例において 説明されているように、ロボット操作されたスプレー装置用としての使用に容易 に適用可能である。For example, manual work, material waste, and production time losses can be significantly reduced. Ru. Furthermore, the method and system of the present invention provides, in a preferred 111 embodiment of the present invention, Easy to use for robotically operated spray equipment as described Applicable to
添付図面と関連して以下の詳細な記述を参照することにより、本発明をより良く 理解すれば、本発明の利点は容易に評価可能である。The present invention may be better understood by reference to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. Once understood, the advantages of the present invention can be easily appreciated.
図面の簡単な説明 図1は、本発明の方法及びシステムを説明する模式図である。Brief description of the drawing FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the method and system of the present invention.
図2は、本発明のコントローラを説明する模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the controller of the present invention.
発明を実施する最良の態様 各図を参照すると、例えば自動車部品の如き部品を塗装する為の、本発明の様々 な特徴を組み込んだ塗料スプレー制御方法及びシステムが示されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Referring to the figures, various embodiments of the present invention for painting parts, such as automobile parts, are shown. A paint spray control method and system is presented that incorporates such features.
塗料プレーシステムは、一般に、例えばスプレーガン10のような噴霧装置を含 んでいる。このスプレーガン10は、ロボット16の一部であるアーム14のサ ポートヘッド12に取付けられていることが好ましい。ロボット16は、プログ ラムされた多輪スプレーガン運動を行うものであって、通常、本麗筆の譲受人か ら購入することにより入手することが出来るものである。スプレーガンは、SA MES社より入手可能である。A paint spray system typically includes an atomizing device, such as a spray gun 10. I'm reading. This spray gun 10 is a support for an arm 14 that is a part of a robot 16. Preferably, it is attached to the port head 12. Robot 16 is a program It is a multi-ring spray gun with a rammed movement and is usually an assignee of Honreihe. It can be obtained by purchasing from. The spray gun is SA It is available from MES.
本発明の好ましい実施例はロボット16が利用されているが、当該方法およびシ ステムは、ロボットシステムと同様に、手動、或いは、自動システム用として適 用可能なものであることも理解されるべきである。Although the preferred embodiment of the invention utilizes a robot 16, the method and system The stem is suitable for manual or automated systems as well as robotic systems. It should also be understood that it is possible to use
スプレーガン10は、一般に、その中で部品または物品を塗装しようとする塗料 スプレーブース内のサポートヘッド12に取付けられる。当該部品は、塗料スプ レーブース内の塗装ゾーンを通って運ばれることが多い。The spray gun 10 generally contains the paint in which a part or article is to be painted. It is attached to the support head 12 within the spray booth. The part concerned is a paint sprayer. It is often carried through the painting zone within the Ray booth.
ロボット16は、プログラム可能な制御手段、または、コントローラ24によっ て制御される。ロボットコントローラ24の制御の下において、ロボット16は 、従って、スプレーヘッド12は、塗料プレーブースの塗装ゾーン内に所在する 物品から予め定められた距離だけ離れたプログラムされた通路に沿った種々の位 置まで、複数の制御軸の回りに噴霧化装置10を動かすことが出来る。The robot 16 is controlled by a programmable control means or controller 24. controlled by Under the control of the robot controller 24, the robot 16 , thus the spray head 12 is located within the painting zone of the paint play booth. at various locations along a programmed path a predetermined distance from the item. The atomizing device 10 can be moved around a plurality of control axes until it reaches the desired position.
空気式スプレーガン10は、塗料または液体供給源28から塗料を供給する塗料 供給ライン26と流体的に導通した液体塗料通路(図示せず)を有する。液体供 給源28は、塗料圧力タンク又は塗料再循環ラインのいずれの形であっても差し 支えない。塗料は、制御されたフローレギュレータ30により、制御された様態 で塗料供給ライン26に供給される。フローレギュレータは、SAMES社から 入手可能であり、ペイントレギニレータと一体構造を為したマニホルドを有する ことが好ましい。The pneumatic spray gun 10 supplies paint from a paint or liquid source 28. It has a liquid paint passageway (not shown) in fluid communication with supply line 26. liquid supply Source 28 can be in the form of either a paint pressure tank or a paint recirculation line. I can't support it. The paint is supplied in a controlled manner by a controlled flow regulator 30. and is supplied to the paint supply line 26. The flow regulator is from SAMES. Available with manifold integral with paint regulator It is preferable.
一方、フローレギュレータ30は、コンバータ手段またはトランスジューサ32 からの空気制御信号によって制御される。この種のトランスジューサはProp ortion Air Companyから入手可能である。On the other hand, the flow regulator 30 is connected to the converter means or transducer 32. Controlled by air control signals from. This type of transducer is Prop available from Ortion Air Company.
トランスジューサ32によって生成される空気制御信号は、制御システムまたは 本明細書全体を通じて参照番号34で示される流体流量コントローラの制御の下 に、圧力空気供給源または空気供給源から生成される。液体供給源28が塗料圧 力タンクである場合には、空気供給源は、空気圧を液体供1&l[28にも供給 しても差し支えない。噴霧化装置が空気式スプレーガンである場合には、空気供 給源は、スプレーガン10の噴霧化空気通路(図示せず)にも流体的に接続され ていても差し支えない。The pneumatic control signal generated by transducer 32 is transmitted to a control system or Under the control of a fluid flow controller designated throughout this specification by the reference numeral 34. is generated from a pressurized air source or source. Liquid supply source 28 supplies paint pressure. In the case of a power tank, the air supply source also supplies air pressure to the liquid supply 1&l [28]. It's okay to do that. If the atomization device is a pneumatic spray gun, the air supply The source is also fluidly connected to an atomizing air passageway (not shown) of the spray gun 10. It's okay to stay.
制御システム34は、トランスジューサ32を介してフローレギュレータ30を 制御する為に開ループモード及び閉じループモードを宵するハイブリッド制御シ ステムであることを特徴とする。制御システム34による制御の下に、フローレ ギュレータ30は、ライン38に現れるロボットコントローラ24からのリファ レンス信号*Aに応答して、液体塗装材料の流量を調整する。Control system 34 controls flow regulator 30 via transducer 32. Hybrid control system with open-loop mode and closed-loop mode to control It is characterized by being a stem. Under the control of the control system 34, regulator 30 receives a reference from robot controller 24 that appears on line 38. In response to lens signal *A, the flow rate of liquid coating material is adjusted.
較正モードにおいて、較正データは、フィードバック手段乃至メカニズムによっ てオフラインで決定される。In calibration mode, calibration data is transmitted by a feedback means or mechanism. determined offline.
フィードバックメカニズムは、電気的な流量信号を得る為に、調整された液体塗 装材料の実際の流量を測定する為の周波数1号*Fを供給するフロートランスジ ューサ又はセンサ40を有することが好ましい。流量信号は、多数のパルスで構 成され、これらパルスの数は、レギュレータ30を通る調整された液体塗装材料 の実際流量の関数である。センサ40は、Kupper社から入手可能であり、 ギアメータとも呼ばれる。The feedback mechanism uses a regulated liquid dispenser to obtain an electrical flow signal. A flow transducer that supplies frequency No. 1*F to measure the actual flow rate of the packaging material. Preferably, a sensor or sensor 40 is included. The flow signal consists of many pulses. and the number of these pulses is such that the regulated liquid coating material passes through the regulator 30. is a function of the actual flow rate. Sensor 40 is available from Kupper, Inc. Also called gear meter.
フィードバックメカニズムは、流量信号に含まれるノぐルス数をカウントする為 に、制御システム34のプロツり42内にカウンタ手段またはカウンタを備える 。カウンタ内のカウントは、レギュレータ30を通る調整された液体塗装材料の 実際流量を表す。The feedback mechanism counts the number of noggles included in the flow signal. a counter means or counter within the control system 34; . The count in the counter indicates the amount of regulated liquid coating material passing through regulator 30. Represents the actual flow rate.
モード制御スイッチ44及び46は、直列通信ライン48によってスイッチ48 と結合されるシステム34又はI10インタフェース42に結合されたキーボー ド(図示せず)の1llIll下に置かれる。I10インタフェース42は、プ ログラム可能な論理コントローラを備えても差し支えない。Mode control switches 44 and 46 are connected to switch 48 by serial communication line 48. a keyboard coupled to the system 34 or I10 interface 42 coupled to the (not shown). The I10 interface 42 A programmable logic controller may also be provided.
I10インタフェース42からの信号は、スイッチ44及び46の最上位置にあ る時、透明モードにおいてトランスジューサ32と直接結合される。The signal from I10 interface 42 is in the top position of switches 44 and 46. When used, it is coupled directly to transducer 32 in transparent mode.
スイッチ44及び46が第2の水平位置にある場合には、システム34は開ルー プモードに入る。When switches 44 and 46 are in the second horizontal position, system 34 is open-route. mode.
最後に、スイッチ44及び46が第3の最低位置にある場合には、システム34 は閉ループ適応モードに入る。Finally, when switches 44 and 46 are in the third lowest position, system 34 enters closed-loop adaptation mode.
ただし、ブロック50に示すように、設定された信号に所定量以上の変化がある 場合には、システム34は、閉鎖ループモードから開ループモードに入ることが できる。However, as shown in block 50, there is a change in the set signal by more than a predetermined amount. In some cases, system 34 may enter open loop mode from closed loop mode. can.
較正モードにあっては、ユーザー選定の流体に関してユーザー選定の動作範囲に 亙って、全ての較正データが較正データ表52に入力される。一般に、ユーザー が選定できるサンプルポイントは、4mAから20mAまでの範囲内の電気信号 を取り込み、それを工学単位に変換するスケーリングユニット53によってスケ ーリングされた後で、工学単位で入力される。このデータは、後の使用に供され る為に、最初の(即ち開ループにおける)流量コマンドを算定する補間ユニット 54による勾配およびYインタセプト表の計算の為に用いられる。In calibration mode, the user-selected operating range for the user-selected fluid is All calibration data is then entered into the calibration data table 52. In general, users The sample points that can be selected are electrical signals within the range of 4mA to 20mA. is scaled by a scaling unit 53 that takes in the engineering unit and converts it into engineering units. entered in engineering units. This data is available for later use. an interpolation unit that calculates the initial (i.e. in open loop) flow command in order to 54 for calculation of slope and Y-intercept tables.
ロボットコントローラ24は、一般に、I10インタフェース42を介して較正 サイクルを開始する。ただし、較正サイクルは、例えばオペレータ制御による場 合と同様に、制御システム34において局所的に開始されても差し支えないこと を理解されたい。Robot controller 24 typically performs calibration via I10 interface 42. Start the cycle. However, the calibration cycle can be performed in situ, e.g. may be initiated locally in the control system 34, as well as I want you to understand.
更に、較正データは、一般に、例えば半導体記憶装置のような記憶装置に表の形 で記憶されることも理解されたい。較正データは、液体塗装材料に関して、少な くとも1つの期待流量を表す。Additionally, the calibration data is typically stored in a storage device, such as a semiconductor storage device, in tabular form. I also want you to understand that I will be remembered for this. Calibration data is limited for liquid coating materials. represents at least one expected flow rate.
開ループモードにおいて(即ち、一般的に、入力信号に比較的大きい変化がある 場合)、対応する値を選定する為に表52に行くことが決定されると、ブロック 57に入る。ブロック57においては、遅延期間が設定されており、フローポイ ントを安定させる為の一定期間だけ、システムは開ループモードにとどまる。こ の時間量は、較正に際して設定され、システムの応答時間および入力信号の全範 囲に亙る入力信号の変化量に依存する。表52は、各塗料のタイプ又は色に関し て、使用可能な流量範囲に亙り1組の点(例えば10個)を有することが好まし い。In open-loop mode (i.e., there are typically relatively large changes in the input signal) ), the block Enter 57. In block 57, a delay period is set and the flow point is The system remains in open-loop mode for a limited period of time to allow the system to stabilize. child The amount of time is set during calibration to ensure system response time and the full range of input signals. depends on the amount of change in the input signal over the surrounding area. Table 52 provides information regarding each paint type or color. It is preferable to have one set of points (for example 10 points) over the usable flow rate range. stomach.
補間ユニット54は、設定値を表52内の点の間に設定することを可能にしなけ ればならない。補間ユニット54は、直線補間法を用いる巳とが好ましい。Interpolation unit 54 must allow set values to be set between the points in table 52. Must be. Preferably, the interpolation unit 54 uses a linear interpolation method.
既に述べたように、フローセンサ40は、フローレギュレータ30を通る液体塗 装材料の流量を測定し、流量信号を出力する。この場合の流量1号の周波数は、 フローレギュレータ30を通る流量を表す。As previously mentioned, the flow sensor 40 controls the flow of liquid through the flow regulator 30. Measures the flow rate of the packaging material and outputs a flow rate signal. In this case, the frequency of flow rate No. 1 is Represents the flow rate through flow regulator 30.
ロボットコントローラ24は、■10インタフェース42にフローコマンド又は リファレンス信号を送信し、I10インタフェース42は当該信号をライン38 に沿って制御システムに送る。この場合、各フローコマンド信号の大きさは、所 望流量に正比例する。一般に、制御システム34が新しいコマンド信号を受信す ると、補間ユニット54によって初期または開ループフローコマンドを計算する 為に、適当な較正データへのアクセスが行われる。初期開ループフローコマンド 信号は、ライン56に現れ、最初の電気的制御信号は、開ループモードにおける スイッチ46において出力される。最初の電気的制御信号は、ライン58に沿っ てトランスジューサ32に送られる。次に、トランスジューサ32は、制御信号 を、フローレギュレータ30を制御する為の信号に変換し、その結果、フローレ ギュレータは、表52内に含まれる較正データに従い、予定流量において液体供 給源から噴霧化装置10に流れる液体塗装材料の流量を調整する。The robot controller 24 sends flow commands or The I10 interface 42 transmits the reference signal to the line 38. to the control system. In this case, the magnitude of each flow command signal is Directly proportional to desired flow rate. Generally, when control system 34 receives a new command signal, then calculates an initial or open-loop flow command by interpolation unit 54. For this purpose, access to appropriate calibration data is made. Initial open loop flow command A signal appears on line 56, the first electrical control signal being in open loop mode. It is output at switch 46. The first electrical control signal is along line 58. and sent to the transducer 32. The transducer 32 then receives the control signal is converted into a signal for controlling the flow regulator 30, and as a result, the flow rate is The regulator will supply liquid at the scheduled flow rate according to the calibration data contained within Table 52. The flow rate of liquid coating material flowing from the source to the atomization device 10 is adjusted.
ジャンクシ褒ン62は、フローセンサ40及び42によって生成されたフィード バック信号と設定値信号とを比較する。換言すれば、ジャンクシ1ン62は、実 際流量と選定された設定値とを比較する。The sensor reward 62 receives the feed generated by the flow sensors 40 and 42. Compare the back signal and setpoint signal. In other words, the junk 1 pin 62 is Compare the actual flow rate with the selected setpoint.
流量の変化が予定量(即ち2%)より少ない場合には、遅延期間がゼロであるか どうかを決定する為に、ブロック64において補正遅延がテストされる。ゼロで ないならば、変更されない。遅延期間がゼロであれば、補正アルゴリズムがブロ ック66に入力される。If the change in flow rate is less than the scheduled amount (i.e. 2%), is the delay period zero? The correction delay is tested at block 64 to determine whether the correction delay is corrected or not. at zero If not, it will not be changed. If the delay period is zero, the correction algorithm blocks is input into the block 66.
補正アルゴリズム66はPI法を実行する。この場合、新しい出力値は、設定値 と実際流量との差にゲイン係数を乗じた値に積分項を加えた値に旧来の出力値を 加算した値に等しい(即ち、新出力値鱈旧出力値+ゲイン(設定値−実[1+I である)。The correction algorithm 66 implements the PI method. In this case, the new output value is the set value The conventional output value is the value obtained by multiplying the difference between the actual flow rate and the gain coefficient by the integral term. Equal to the added value (i.e., new output value, old output value + gain (set value - actual [1 + I ).
誤差が予め定められた許容値よりも大きいか小さいかを知る為に、ブロック68 において、実際流量と正しい流量との!!(即ち、誤差)がテストされる。Block 68 determines whether the error is greater or less than a predetermined tolerance. , the actual flow rate and the correct flow rate! ! (i.e., error) is tested.
誤差が許容値よりも大きい場合には、ブロック70において、出力コマンド(即 ち、第2の電気的制御信号)が、スイッチ46を経てライン58に出力される。If the error is greater than the tolerance, then in block 70 the output command (immediately (i.e., a second electrical control signal) is output on line 58 via switch 46.
ブロック70において、出力信号のデジタル値はアナログ表現(4から20mA までの範囲)に変換される。In block 70, the digital value of the output signal is converted into an analog representation (4 to 20 mA range).
誤差信号が前辺て規定した許容値より小さい場合には、較正表補正表ループがブ ロック72に入力される。誤差が特定の較正点の予定シフトバンド内にあるかど うかを知る為に、ブロック72において誤差がテストされる。If the error signal is less than the tolerance specified above, the calibration table correction table loop is blocked. Lock 72 is entered. Is the error within the expected shift band for a particular calibration point? The error is tested at block 72 to see if the error is correct.
バンド内にある場合には、ブロック74は即座に入力され、ここで、較正表が更 新される。このようにして、特定の較正点は訂正される。If so, block 74 is immediately entered where the calibration table is updated. be renewed. In this way, a particular calibration point is corrected.
しかし、誤差が予め定められたシフトバンドの外にある場合には、ブロック76 及びブロック78において補間が行われ、ポイント(点)に関する表全体が、設 定表の原点の回りに「傾け」られる。一般に、流量が大きければ大きいほど、補 正値も大きい。ポイントに関する表更に、ロボットコントローラ24は、湿度セ ンサ(図ある。例えば、何時新しい流量設定値に到達するか、何ない。However, if the error is outside the predetermined shift band, block 76 Interpolation is performed in block 78 and the entire table of points is It is "tilted" around the origin of the table. In general, the higher the flow rate, the more The positive value is also large. In addition, the robot controller 24 has a humidity sensor. For example, when will a new flow set point be reached?
最後に、フローセンサ40は、性質がデジタル又はアナログのいずれであっても 、あらゆるタイプの流量フィードバック信号を供給しても差し支えない。Finally, the flow sensor 40, whether digital or analog in nature, , any type of flow feedback signal may be provided.
従って、本発明は、詳細な記述によって制限されることなく、添付された請求の 範囲内において実施可能であることを理解されたい。Accordingly, without being limited by the detailed description, the invention resides in the claims appended hereto. It is to be understood that implementation is possible within the scope.
(’J 補正書の写しく翻訳文)提出書 (特許法第184条の7第1項) 平成5年4月28日('J Copy and translation of written amendment) Submission form (Article 184-7, Paragraph 1 of the Patent Act) April 28, 1993
Claims (18)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US60573990A | 1990-10-30 | 1990-10-30 | |
US605,739 | 1990-10-30 | ||
PCT/US1991/007657 WO1992008177A1 (en) | 1990-10-30 | 1991-10-18 | Hybrid control method and system for controlling the flow of liquid coating material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06507336A true JPH06507336A (en) | 1994-08-25 |
Family
ID=24425013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4500730A Pending JPH06507336A (en) | 1990-10-30 | 1991-10-18 | Hybrid control method and system for flow control of liquid coating materials |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0555410A1 (en) |
JP (1) | JPH06507336A (en) |
WO (1) | WO1992008177A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1245293B1 (en) * | 2001-03-27 | 2006-12-13 | Nihon Parkerizing Co., Ltd. | Apparatus and method of controlling and supplying powder coating material |
JP3753422B2 (en) | 2001-03-27 | 2006-03-08 | 日本パーカライジング株式会社 | Powder coating material supply apparatus and method |
DE102013015313A1 (en) | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Dürr Systems GmbH | Application system and corresponding application method |
CN106393062A (en) * | 2016-11-01 | 2017-02-15 | 河池学院 | Micro robot automatically smearing B ultrasonic coupling agent |
US11545375B2 (en) * | 2019-06-17 | 2023-01-03 | Applied Materials, Inc. | Hybrid control system for workpiece heating |
CN114798349B (en) * | 2022-03-01 | 2023-11-10 | 刘鹏祥 | Method and system for automatically calibrating flow of spraying water-based adhesive |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4288854A (en) * | 1979-09-12 | 1981-09-08 | Western Electric Co., Inc. | Bi-modal temperature controller |
US4547858A (en) * | 1983-06-13 | 1985-10-15 | Allied Corporation | Dynamic control for manipulator |
IT1186183B (en) * | 1985-11-08 | 1987-11-18 | Gaiotto Impianti Spa | PRESSURE BALANCER FOR CERAMIC ENAMEL SUPPLIES OR PAINTS IN GENERAL FOR SPRAY GUNS IN GENERAL, AND IN PARTICULAR FOR AUTOMATIC SPRAY GUNS INSTALLED ON GLAZING OR PAINTING ROBOTS |
US4787332A (en) * | 1986-02-12 | 1988-11-29 | Robotics, Inc. | Adhesive dispensing pump control system |
US4763055A (en) * | 1986-11-20 | 1988-08-09 | Westinghouse Electric Corp. | Digital robot control having high performance servo control system |
DE3714000A1 (en) * | 1987-04-27 | 1988-11-10 | Behr Industrieanlagen | CONTROL SYSTEM FOR A PROGRAM-CONTROLLED SPRAYING DEVICE |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP4500730A patent/JPH06507336A/en active Pending
- 1991-10-18 EP EP92902541A patent/EP0555410A1/en not_active Withdrawn
- 1991-10-18 WO PCT/US1991/007657 patent/WO1992008177A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0555410A1 (en) | 1993-08-18 |
WO1992008177A1 (en) | 1992-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6149071A (en) | Flow control system for spray applications | |
US8545929B2 (en) | Method for applying a liquid coating material to a substrate | |
EP0403280B1 (en) | Apparatus for controlling material flow in a fluid dispensing process | |
JPH08338409A (en) | Compensating method for fluctuation of flowing characteristic of fluid distributed by throttle valve | |
US20090179081A1 (en) | Spray Gun with Low Emissions Technology | |
JP2625135B2 (en) | Fluid material discharge apparatus and method | |
EP3639936A2 (en) | Methods for applying a liquid coating to a substrate | |
JPH06507336A (en) | Hybrid control method and system for flow control of liquid coating materials | |
CN111515054A (en) | High-precision spraying double-closed-loop supply system | |
CN111889251A (en) | Spraying process parameter control system of high-speed railway automobile body | |
US6692572B1 (en) | Active compensation metering system | |
WO1992008177B1 (en) | Hybrid control method and system for controlling the flow of liquid coating material | |
JP2006272211A (en) | Paint flow rate feedback controlling system in painting | |
Braun et al. | Supersonic blowdown wind tunnel control using LabVIEW | |
JP3105968B2 (en) | Paint flow control device | |
JP4776962B2 (en) | Paint flow control system for multi-gun painting | |
CN111495633B (en) | Coating closed-loop supply system based on Faster-rcnn and control method | |
JP5231891B2 (en) | Paint supply control method using pneumatic control valve | |
EP1955776A1 (en) | Method and apparatus for improved control of air pressure delivered to a spray applicator | |
CN111468326A (en) | PID control method and coating closed-loop supply system | |
CN105320110A (en) | System and method for determining process parameters for viscous fluid spray applications | |
JPH0655108A (en) | Spraying out amount controlling method of coating robot | |
JPH05317764A (en) | Controlling device for flow rate of coating material | |
JP2004330069A (en) | Line coating apparatus | |
JPH04114756A (en) | Coating device |